JPH02107641A - ポリフェニレンスルフィンドフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ポリフェニレンスルフィドフィルムに関する
ものであり、更に詳しくは耐水性のある強い自己熱融着
性を有する、保護フィルム、包装フィルム、ラベル、コ
ンデンサーなどに有効に使用できるポリフェニレンスル
フィドフィルムに関するものである。

［従来の技術］ ボリエニレンスルフィドフィルムはそのまでは熱融着性
がないため同種フィルム同士、あるいは異種フィルムと
の熱接合ができないことは周知のとおりである。

従来、かかるポリフェニレンスルフィドフィルムの熱融
着性を改良するため、コロナ放電処理やプラズマ処理を
行なうことが提案されている（特開昭５７−１８７３２
７号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、本発明者らがざらに詳細に検詞を進めた
結果、上述のコロナ放電処理によるものは、次のような
問題があることが判明した。

すなわち、コロナ放電処理を施したポリフェニレンスル
フィドフィルムは自己融着性を有するものの、水分供給
により容易に剥離してしまう。すなわち、耐水性がない
という問題がある。

また前記時開に具体的に開示されているプラズマ５！！
Ｘ理による方法、すなわち、ポリフェニレンスルフィド
フィルムをガス雰囲気中でプラズマ処理を施した場合、
処理条件（雰囲気ガス、投入電力、処理速度、処理装置
など）によっては、自己熱融着性がなかったり、自己熱
融着性はあるが耐水性がなかったりすることが判明した
。

本発明者らはかかる従来技術の問題点の改良対策につい
て鋭意検討した結果、ポリフェニレンスルフィドフィル
ムの表面を特定の化学構造を有するものに改質せしめた
場合には、十分な自己熱融着性を有するとともに耐水性
をも優れたものとなすことができることを知見し、本発
明に到達したもので必る。

したがって、本発明の目的は耐水性を有し、かつ強い自
己熱融着性を有するポリフェニレンスルフィドフィルム
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる本発明の目的は、表面において、全炭素原子に対
する酸素原子と結合した炭素原子の割合が、３％〜２０
％の範囲におり、かつ全イオウＩ京子に対するスルフォ
ン酸、スルフォン酸イオンまたはスルフォン酸塩の状態
で酸素原子と結合したイオウ原子の割合が、０．３％以
上３％未満の範囲におることを特徴とするポリフェニレ
ンスルフィドフィルムにより達成される。

本発明において使用されるポリフェニレンスルフィドフ
ィルムとしては、次の繰返し単位物からなるフィルムを
いう。ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドの含有間は該フ
ィルムの耐熱性、各種別械的特性の点からは８０重量％
以上、好ましくは９０重量％以上で必り、またポリ−ｐ
−フェニレンスルフィド中の上記構成単位の割合が９０
モル％以上であることが好ましい。

該樹脂組成物中にはポリフェニレンスルフィドフィルム
の特性を損なわない範囲で耐摩耗性向上や耐候性向上等
のために、無機または有機フィシ、滑剤、紫外線吸収剤
、着色剤等を含有させることができる。

ポリフェニレンスルフィドフィルム厚さは０゜４μｍ〜
１１０Ｃ１の範囲が好ましく、また該フィルムの平均表
面粗ざＲａＧ、ｔｏ、０３〜０．１０μｍの範囲が好ま
しいが、これらの範囲に限定されない。

本発明で用いるポリフェニレンスルフィドフィルムは、
例えば特開昭５５−１１１２３５号公報等に記載された
周知の方法で製造することができる。

本発明のポリフェニレンスルフィドフィルムは、先ず、
表面において全炭素原子に対する酸素原子と結合した炭
素原子の割合が、３％〜２０％の範囲におることが重要
であり、また第２に仝イオ・り原子に対するスルフォン
酸、スルフォン酸イオンまたはスルフォン酸塩の状態で
酸素原子と結合したイオウ原子の割合が、０．３％以上
３％未満の範囲にあることが重要である。

ここでポリフェニレンスルフィドフィルム表面にあける
炭素およびイオウの化学結合状態は例えば、Ｘ線光電子
分光（ＸＰＳ＞測定により知ることができる。すなわち
、ＸＰＳ測定でＸ線をフィルム表面に照射し、放射され
るＸ線光電子の炭素の１Ｓピークとイオウの２Ｐピーク
を取り出してピーク分割を行なうことにより炭素および
イオｒ）がどのような化学結合状態にどれだけの割合で
結合しているかを知ることができる。

本発明において、酸素原子と結合した炭素１京子とは、
ＸＰＳ測定で得たＣ１．ピークを分割した時、−ＣＯＯ
−１−Ｃ＝Ｏ１＝Ｃ−Ｏ−の結合状態に帰属される炭素
原子を言う。

ポリフェニレンスルフィドフィルムの表面において、全
炭素原子に対する酸素原子と結合した炭素原子の割合が
３％未満の場合には、十分な自己熱融着性が得られず、
また２０％を越える場合はやはり十分な自己熱融着性を
得ることができないとともにフィルムの表面が硬くもろ
くなり、耐摩耗性などの低下を引き起こすため好ましく
ない。

より好ましくは４％〜１５％の範囲である。

本発明において、スルフォン酸、スルフォン酸イオン又
はスルフォン酸塩の状態で酸素原子と結合したイオウ原
子とは、ＸＰＳ測定でＸ線をフィルム表面に照射し、成
用されるＸ線光電子の８２ｐピークを取り出してピーク
分割した時、Ｓｏ＋またはＳＯ３の結合状態に帰属され
るイオウ原子をいう。

表面において、全イオウ原子に対するスルフォン酸、ス
ルフォン酸イオンまたはスルフォン酸塩の状態で酸素原
子と結合したイオウ原子の割合が、０．３％未満の場合
には自己熱融着性が低下したり、得られなかったりする
などの欠点がおり好ましくない。また上記割合が３％以
上の場合は自己熱融着後の耐水性が得られない。全イオ
ウ原子に対するスルフォン酸、スルフォン酸イオンまた
はスルフォン酸塩の状態で酸素原子と結合したイオウ原
子の割合のより好ましい範囲は０．５％〜２％である。

かかるポリフェニレンスルフィドフィルムの製法の１例
は、原料となるポリフェニレンスルフィドフィルムの表
面または両面を、例えば選択された混合ガス雰囲気およ
びプラズマ条件中で低温プラズマ処理を施すことにより
１ｑることができる。

図は本発明において使用可能な低温プラズマ処理装置の
１例を例示したもので、図において、原料フィルム１は
送り出しロール２により放電処理部９へ送り出される。

放電処理部９にはガス導入系８より、所定組成のガスが
供給され、ここで図示していない簡単な排気装置によっ
て所定のガス圧力に維持される。フィルム１は放電処理
部において、高圧印加電極３に高電圧電源５より整合ト
ランス６を介して印加された高周波高電圧によって、接
地されたドラム状電極４との間で形成される放電によっ
て処理された後、巻き取りロール７に巻き取られる。

放電は、内部に水などの冷媒を流ずことによって冷却さ
れた金属管などの導体の表面をゴムやガラス等の誘電体
で被覆した高電圧印加電極と、該電極に対向して設けら
れ、放電が形成される面が同様な誘電体で被覆された、
被処理物を支持するための電極との間で形成される。誘
電体の厚さとしては０．１〜５ｍｍの範囲が好ましい。

高電圧印加電極と被処理物を支持する電（÷とは同数で
ある必要はなく、被処理物を支持する電極１個に対し、
高電圧印加電極を２個以上設けるのがよい。

高電圧印加電極に印加する高電圧の周波数は好ましくは
５０ＫＨ２〜５００ＫＨ２の範囲で選択される。

本発明においてプラズマ処理に好適に用いられるガスと
しては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンなど
の不活性ガスと少量の空気からなる混合ガスが挙げられ
る。処理ガス中に含まれる空気成分（酸素、窒素、水蒸
気など）の量としては合計で０．１５ｐｐｍから５００
ＤＤｍの範囲であることが好ましい。酸素、窒素、水蒸
気などの空気を構成するガスが０．１５１）ｐｍ未満で
あると、自己熱融着性が十分でなく、またこれらのガス
の総量が５００１）ｐｍを越えると、耐水性のある自己
熱融着性は得られない。

雰囲気の圧力は、０．１〜１０００Ｔｏｒｒの範囲で選
択するのが好ましく、より好ましくは１０〜９００Ｔｏ
ｒｒの圧力範囲で選択するのがよい。

９Ｊｌ　理強度トＬ　Ｔ　ハ、５０Ｗ−ｍｉ　ｎ／ｍ２
以上の処理電力密度で処理するのがよく、より好ましく
は１０１００Ｗ−ｎ／ｍ２以上の処理電力密度で処理す
るのがよい。ここで処理電力密度とは出力を放電部分の
幅（ドラム状電極の軸長方向）とフィルムの処理速度で
割った値である。

本発明で得られるポリフェニレンスルフィドフィルムは
強固な自己熱融着性を示し、かつその耐水性に優れてい
るため、保護フィルム、包装フィルム、ラベル、コンデ
ンサーなどの用途に有効に使用できる。

［発明の効果］ 本発明のポリフェニレンスルフィドフィルムは表面を特
定の化学構造を有するものとしたため高度の自己熱融着
性を有し、しかもその耐水性に優れているという顕著な
実用効果を奏するものでおる。

このような効果を奏する理由については明らかではない
が、酸素原子と結合した炭素原子ヤイオウ原子、例えば
＞Ｃ＝Ｏ，−ＣＯＨ，、−ＣＯＯＨやスルフォン酸基な
どの極性基は自己熱融着性を発現するために効果がおる
ものと考えられる。

方、スルフォン酸基の存在をある一定の範囲内にしたこ
とで、耐水性に優れた自己熱融着性を付与できたものと
推察される。

［実施例］ 以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
はこれらに限定されない。なお実施例中の本発明にあけ
る特性の測定には、次の方法を用いた。

（１）ポリフェニレンスルフィドフィルム表面の化学構
造の測定法 Ｘ線光電子分光装置（（株）島原製作所製ＥＳＣＡ７５
０）を用い、炭素の１Ｓピークとイオウの２ｐピークを
測定する。このピークを下記のような化学結合状態のピ
ークの合成であることから、ガウス分イ５近似により化
学結合状態からの信号に分解し、分解後のそれぞれの信
号のピーク高さからそれぞれの化学結合状態におる原子
の数の比を算出する。また下記のそれぞれの化学結合状
態におる原子の数の比の合計をもって全炭素原子の数ま
たは全イオウ原子の数とする。

Ｃ１，ピークは、π−π＊　−ｃｏｏ−１＝ｃ＝Ｏ１＝
Ｃ−Ｏ−１中性炭素、−Ｃ−Ｓ−に帰属される。

５２−−りはπ−π＊、ＳＯ４、Ｓｏ　３　、Ｃ〜３０
２−Ｃ−−Ｃ−３０３−Ｃ−−Ｃ〜５Ｏ−Ｃ−−Ｃ−３
−Ｃ−に帰属される。

ここでｓｏ＋、ｓｏ；がスルフォン酸、スルフォン酸イ
オンまたはスルフォン酸塩を示す。

（２）　　接着力の測定法 処理面同士を重ね合せねて、２枚のポリフェニレンスル
フィドフィルムを２２０’Ｃに加熱したロール間を１回
通過させて熱融着させる。ロール間は３Ｋｇ／ｃｍ２　
、ロール回転速度は１ｍ／分とした。

次いで前記熱融着されたポリフェニレンスルフィドフィ
ルムをショッパ型引張試験機（大栄科学精器製作所＋！
りにセットして１８０度方向に引き剥がし、引き剥がす
のに要する力を読みとり、軟接着力とした。なお引き剥
がし速度は２０ｃｍ／分とした。

また前記方法において引き剥がしを連続的に水を供給し
ながら行ない、測定した接着力を湿接着力とした。

〈３）　　空気成分含有量の測定 マスフィルター型質量分析計（日本真空技術製Ｈ３Ｑ−
１５ＯＡ　）を用い、排気後および処理ガス導入後の処
理装置内のガススペクトルを測定した。このスペクトル
から求まる、Ｈ２Ｏ，Ｎ２および０２の合計予を空気成
分の量とした。

実施例１ 図のプラズマ処理装置に、２軸延伸された厚さ３８μｍ
のポリフェニレンスルフィドフィルム（東しく株）製゛
トレリナ″）をセットｉノで処理した。

電４※に被覆する誘電体として厚さ１ｍｍのガラスを使
用し、高圧印加電極とドラム伏型１セ４との距離を１ｍ
ｍに設定した。

放電！２！ｌ理部９内を１　ｘ　１０−３Ｔｏ　ｒ、　
ｒから４×１０’Ｔｏｒｒの範囲まで排気し、ガス導入
系よリアルボンガスを導入して６００Ｔｏｒｒに保つ。

この時の処理ガス中の空気成分の量は２ｐｐｍからａｐ
ｐｍの範囲であった。

次いで高圧印加電極３とドラム状電極４の間に１１０Ｋ
Ｈ２の高周波を高電圧電源５より供給し、プラズマを発
生させる。投入電力は電源出力で１ＫＷとした。

発生させたプラズマ中を基体を７ｍ／分の速度で通過さ
せて処理を行なった（処理電力密度２４０Ｗ−ｍｉｎ／
ｍ２）。

得られたポリフェニレンスルフィドフィルムの表面の化
学構造、軟接着力および湿接着力を測定し、結果を表１
に示した。

表１から明らかなごとく、本発明で規定した表面構造を
有する場合、極めて高い軟接着力を有するとともに、湿
接着力も屹接着力と同等以上に高いことがわかる。

比較例１．２．３ 放電処理部９内の排気を１Ｘ１０．−４以下としたこと
および導入ガスをアルゴン：窒素：酸素が９７．５：２
：０．５とした以外は実施例１と同様にして表面処理し
たものを比較例１とする。

また放電処理部内の排気を２Ｘ１０−３とした以外は比
較例１と同様にして処理した場合を比較例２とする。ざ
らに導入するガスをアルゴン：窒素：酸素が７０：２４
：６の混合ガスとした以外は比較例１と同様にして表面
処理したものを比較例３とする。

１けられたポリフェニレンスルフィドフィルムの表面の
化学構造および特性の測定結果を表１に示す。

表１から明らかなごとく、比較例１．２のいずれの場合
も軟接着力は十分大きいものの連接着力は殆どなかった
。また比較例３の場合は、軟接着力も低下し十分な接着
力は得られず実用性のないものであった。

表１ ＸＹ　　軟接着力　連接着力 （％）（％）　（ｇ／　ｃｍ）　　（ｇ／ｃｍ）実施例
１　　６　１　　２６５　　　２６８比較例１５６２６
５　　　　１ 比較例２　６６・２６８１ 比較例３　　１５３９２００　　　　１（注） Ｘ：全炭素原子に対する酸素原子と結合した炭素原子の
割合。

Ｙ：全イオウ原子に対する酸素原子と結合したイオウ原
子の割合。

【図面の簡単な説明】

図は本発明で使用できるプラズマ処理装置の一例を示す
概略図である。 ２　　：　送り出しロール ３　　：　高圧印加電極 ４　　：　ドラム状電極 ４　　：　高電圧電源 特許出願人　　　　　東し株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　表面において、全炭素原子に対する酸素原子と結合
   した炭素原子の割合が、３％〜２０％の範囲にあり、か
   つ全イオウ原子に対するスルフォン酸、スルフォン酸イ
   オンまたはスルフォン酸塩の状態で酸素原子と結合した
   イオウ原子の割合が、０．３％以上３％未満の範囲にあ
   ることを特徴とするポリフェニレンスルフィドフィルム
   。